II.技术方案 上海天文台 朱能鸿 陈欣扬 侯金良 陶 隽 2005 1米月基光学巡天望远镜 II.技术方案 上海天文台 朱能鸿 陈欣扬 侯金良 陶 隽 2005
月球上进行天文观测的主要优点 月球处于真空环境，没有大气湍流的影响； 磁场很弱，无电离层，尤其是背向地球一面不会受地球无线电波干扰； 热稳定性好，低温环境，夜晚达到60°K； 稳定的固体地面，月震活动较低； 月球自转速度约0.5"/s，所以成像设备可以有很长的露光时间，适宜进行深场探测。
一些月基望远镜方案 20m液体单镜面月球南极点深场红外望远镜 16m拼接镜面月球望远镜（LLT） 1m超轻质量自动化月球望远镜 月球天顶大视场成像干涉仪 …
一些月基望远镜方案
我国建造月球望远镜的现实意义 我国实施的探月工程将会在月球表面放置各种波段的天文观测仪器。如果能将一架研制成本合理、并且火箭运载能力和容积允许的光学望远镜放到月面上，则会有力促进我国天文仪器技术发展。 是中国天文实现空间观测一次难得的机会，有着极其重要的天文价值。
月基光学望远镜的技术要求 能长时间露光时间，满足深场巡天观测的要求。 设计上要求重量和体积的优化，重量尽可能轻、体积尽可能小以利于火箭发射，并使其在月球上工作时的功耗低。 完全自动化配置和运行，驱动方式最简单。 观测和图象数据传输的高可靠性。
光学巡天望远镜的设想 光学系统 卡塞格林R-C系统+象场改正镜形式，其主要特点是可以有较短的镜筒长度。 系统焦距7446mm。
几种可考虑的反射望远镜光学系统
光学系统概念图
视场与CCD的选择 望远镜的视场取决于CCD的尺寸，如用4096×4096像素的CCD（像素尺寸0.01mm），则望远镜的视场2ω=40.96/7446×206265=18´.9。如果光学系统的像质能在30´视场内得到满足，则可采用拼接4块CCD作为接收器，这样可以提高巡天的效率。
机架形式 地平式装置。 高度轴可直接驱动。 采用碳纤维等轻重量材料。 无镜筒，桁架结构。
控制系统 工作方式 漂移扫描控制系统 CCD转动控制 滤光片控制 自动调焦 高度轴的转动控制 数据和图像传输。 时间延迟（TDI）漂移扫描模式 高度驱动模式
关键技术进展 镜面研制从轻质量到超轻质量 月面环境中的望远镜支承元件 抗辐射的成像器件
600mm轻质量球面镜面（AFRL） 超低膨胀玻璃（ULE） 前后薄板、中间蜂窝型核的三明治结构，低温熔融加工。 面密度≤15Kg/m2， 面形精度RMS值优于10nm。
900mm超轻质量镜面（NASA/GSFC） 石墨纤维氢酸盐树脂 复制光学（Replica Optics）技术加工 面密度2 Kg/m2 面形精度λ/20
混合超导磁性轴承（HSMB） 高温超导材料为钇钡铜氧化物(YBCO)，其临界温度是95°K,适合月球的低温状态。轴承两端是极性相对的永磁体，通过相互产生的斥力对轴向载荷支持。轴承中间的超导体保持了磁性轴承稳定性。
抗宇宙射线和太阳耀斑辐射的成像器件 抗辐射CCD 电荷注入器件（CID） CID优点： 电荷读出后并不被破坏，仍然可以保留，这样可以增大露光时间，实现多帧累积； 门电路采用PMOS结构，能有效减少辐射对探测的影响； 光谱响应范围宽； 每个像素可以单独访问，可以定制读出阵列中的部分区域，从而提高帧传输率。
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